化学制药工艺学教案

化学制药工艺学教案
化学制药工艺学教案

青岛科技大学教师授课教案

课程名称:化学制药工艺学

课程性质:必修

授课教师:吴汝林

教师职称:高级工程师

授课对象:制药工程专业

授课时数:32学时

教学日期:2010/2011学年第2学期

采用教材:化学制药工艺学

授课方式:课堂辅助多媒体教学

第一章绪论

本章说明:

1、本章节的教学目的与要求

掌握化学制药工艺学研究的内容;

熟悉化学制药工业的特点;

了解化学制药工业的特征与发展方向。

2、本章授课的主要内容

化学制药工艺学研究的内容,学习这门学科的重要性,化学制药工业与其它化学行业的区别,对目前化学制药的世界发展动向保证学生有一定的了解。

通过本门课的学习,学生能建立化学合成药物研究及生产的方法和途径。以典型案例讲解,明确化学合成药物工业化生产的知识,提高在实际工作中分析问题和解决问题的能力。

3、本章重点:化学制药工艺学研究的内容及化学制药工业的特点。

本章难点:新药研发的步骤和程序。

4、采用多媒体课件辅助教学

5、参考教材:

陈建茹主编,化学制药工艺学北京:医药科技出版社1996 王效山王建主编,制药工艺学北京:科学技术出版社2003

第一节化学制药工艺学的研究对象和内容

一、什么是化学制药工艺学

研究化学合成药物的合成路线,工艺原理,工业生产过程,实现生产过程最优化的一门科学。

涉及学科: 有机化学分析化学物理化学药物化学药物合成反应制药化工过程及设备,它与其它化工学科及医学、生物学有着不可分割的联系。

二、化学制药工艺学研究的内容

1 制定出药物及其工艺路线(包括仿制药物和创新药物) 研究方案

依据遴选药物周密的调查研究如药理作用

临床疗效

药物特性

已有的合成路线等

写出调查报告,并进行信息搜集工作,创造性的设计及选择出工艺路线。

2 开展实验室工艺研究

对单元反应操作方法工艺技术条件设备要求劳动保护安全生产及“三废”防治等进行考察,进行数据分析整理,完成各项工作指标,最后形成实验

室工作报告

3 中试放大确定生产工艺的工业化生产线

4 试生产稳定后制定出该产品的生产工艺规程

三、合成药物生产特点

1 品种多、更新快

2 生产工艺复杂

3 需要的原辅材料多

4 产量一般不大,基本上采用间歇生产方式

5 产品质量要求严格

基本上与其它化学工业有相似的生产特点,但生产工艺更为复杂,技术要求更高,许多原辅材料、中间体又常常是易燃易爆有毒,因此对防火、防爆、安

全生产、劳动保护及操作方法、工艺流程、设备常有特殊要求,常常是数吨、数十

吨原辅材料才出一吨成品,因此“三废”处理量大,如何降低“三废”也是工艺研

究的内容

四、本课程学习应掌握的内容

掌握:

1有关化学制药工业中工艺路线的设计、选择、改革及其评价方法

2 掌握中试放大、生产工艺规程及安全生产技术的专业知识

3 了解化学合成药物的生产特点、工艺研究技术、反应条件及影响因素的考

察,把理论知识和实践经验结合起来,培养分析和解决医药工业生产中实际问题

的能力

4 熟悉药厂“三废”防治的知识

5 做到因地制宜,选择和设计经济合理的工艺路线及最佳工艺条件,使生产

的产品质量和各项技术经济指标达到先进水平如新华制药的PPA生产线,因

技术水平高控制全国市场。并熟悉工艺流程和车间工艺设计的知识。

第二节化学制药工业具备的特点

一、化学制药工业的特点

1、化学制药工业是一个以新药研究与开发为基础的工业,发展速度快于其它工业。

新药研究和开发主要包括以下几个方面:

(1)、创制新颖的化学结构类型的新化学本体(NCEs)(突破性新药开发研究);

(2)、模仿性新药创制,记载不侵犯别人的专利权的情况下对成功的突破性新药进行较大的化学结构修饰,获得新化学本体;

(3)、对已知药物的化学结构进行修饰(延伸性研究开发);

(4)、应用生物技术开发新的生化药品;

(5)、现有药物的药剂学开发(新辅料、新剂型、新的给药系统和复方制剂);

(6)、新技术路线和新工艺的开发。

在审批新药时-------原料药的生产工艺、质量标准和稳定性都是重要的内容。

2、化学制药工业是利润比较高、专利保护周密,竞争激烈的工业。

国际上保护新药的专利法是一种很全面的专利保护,在专利期内别人无论采用何种技术路线或生产工艺都不可以进行仿制,也不允许在此专利的基础上创制新剂

型或新的复方制剂。

1993年1月,我国开始实行新的专利法,对药品实施专利保护。熟悉各国的专利制度,掌握药品的专利保护方法,就可运用专利法为新药研究开发服务。

新药的开发研究与其他工业产品相比,具有以下几个显著特征:

(1)高投入、高风险和长周期

10-15年时间,投入3-5亿美元,从10000种化合物中产生。

1990-1996年------日本新药上市98个,美国62个,中国2个。

(2)通用性强,利润年回报率高

(3)仿制比较容易

二、化学制药工业在化学工业中地位

1、化学制药工业发展历史

三十年代磺胺药物问世

四十年代抗菌素出现,五十年代激素类药物应用,六十年代半合成抗菌素发展起来

七十年代新有机合成试剂、新技术、新反应的应用,促进了复杂的天然药物的合成,使合成药物的品种和产量迅速增长。

近年来医药工业发展更快,高效、特效、速效、低毒药物品种不断增长,适应医药治疗的需要,品种更新速度加快,但研究开发的费用也成倍增长。

受专利保护的新药越来越多。

2、占有的地位

化学制药工业发展速度不仅高于整个工业和化学工业的速度,已成为经济发达国家的大产业,也是最具有经济活力的产业之一。

第三节国内外化学制药工业发展的特征和趋向

一、国外化学制药工业发展特征和趋向

当今世界制药工业的发展动向可以概括为:高技术、高要求、高速度、高集中,其中主要特征是--------高技术。

1、新药研究开发竞争激烈

(1)、新药层出不穷,品种更新加快。

如奎诺酮类药物的发展。

★新药研究与开发的程序:

①临床前研究与IND(申请作为临床研究用新药)

主要任务是---系统评价新的候选药物,确定其是否符合进入人体临床实验的要求。主要在实验室内进行。

包括药学研究和病理毒理研究。

药学研究---包括新的候选药物的分析鉴定、质量规格和标准的制订,剂型的研究,放大实验及稳定性研究。

病理毒理研究---包括药效学研究,病理作用机制的研究,药代动力学和药物代谢的研究。一般药理学、急性毒性、长期毒性和特殊毒性的研究。

如药学研究中,药物的分析鉴定,包括化学结构分析(UV、IR、核磁共振---1HNMR、12CNMR)、质谱(HS)等。

②临床研究与NDA(申请作为注册新药)

一般分四期进行,我国分三期进行。

第一期------正常健康人身上进行,应进行人体药代动力学研究,制定出安全给药方案。

第二期------对照治疗实验及扩大对象实验。

第三期------新药试产后的安全性观察期。

(2)、阿新药创制难度越来越大,管理部门对药品的疗效和安全性的要求越来越高,研究开发投资和风险性加大。

(3)、制药工业作为一个高技术行业,需要高知识含量。

研究人员的的学历越来越高。

2、巨型企业增多

3、重视科技信息,开展预测及新药评价工作

国外制药工业企业的发展更多的依靠发明创造和专利保护。为了研究开发出新品种或先进的生产工艺,信息成为制药工业企业的中心环节,同时还要不断的加强企业的技术管理和新药评价,确保药品生产的规范化发展。

二、国内化学制药工业发展特征和趋向

1、我国的化学制药工业目前已基本形成了从生产、经营、科研、教育、设计、

质检等比较配套的工业体系。

2、从仿制国外的合成药物开始,我国的化学制药工业已开始向创新化学合成

药发展,但目前仍处于仿制性开发为主的阶段,生产工艺还比较落后,产品质量还

存在一定差距。

3、企业的发展正向大型化和规范化发展,在国际市场上也具有了一定的位置。

4、传统药品(中药)与现代药品(西药或化学合成药)竞争加剧,走中西药

结合中国特色的发展之路。

★本章思考题:

1、什么是化学制药工艺学?

化学制药工艺学研究的内容包括那些方面?合成药物具有什么样的特点?

2、新药研究和开发主要包括那些方面?新药研究和开发的程序?

什么叫模仿性及突破性新药研制?

3、阐述我国化学制药工业的现状和发展前景

第二章药物工艺路线的设计和选择

本章说明

1、本章的教学目的与要求

掌握化学制药工艺路线的设计、选择及评价方法;

熟悉光学异构药物拆分的基本方法;

了解功能团的引入、转化及不对称合成的基本原理。

2、本章授课的主要内容

(1)药物工艺路线的定义,理想药物的工艺路线,开发合成药物应做的准备工作。

(2)药物工艺路线设计的基本原则,结合已开发药物对设计药物工艺路线的几种方法进行讲解,如类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法等。

(3)光学立体异构药物进行拆分的基本方法。

(4)如何评价已选择药物的工艺路线,结合实际,从合成反应的类型、步骤、原辅材料供应几个方面尽心综合分析。同时分析“平顶型”和“尖顶型”的优缺点,如何利用“一勺烩”反应。药物合成总收率的计算方法。

3、本章重点:掌握化学合成药物工艺路线的设计、选择及评价方法;光学异构药物拆分的基本方法。

本章难点:化学工艺路线的设计方法。

4、采用多媒体辅助课件教学

5、参考教材

陈建茹主编,化学制药工艺学北京:医药科技出版社1996 王效山王建主编,制药工艺学北京:科学技术出版社2003韩长日宋小平,药物制造技术北京:科学技术文献出版社2000

第一节概述

1、什么是药物的工艺路线

一个合成药物往往可有多种合成路线,在化学制药工艺上,通常将具有工业生产价值的合成路线称为该药物的工艺路线或技术路线。

全合成:由结构较简单的化工原料经过一系列化学过程制得的化学合成药物

半合成:由具有一定基本结构的天然产物经过结构改造而合成制得的化学合成药物

2 、设计和选择药物工艺路线的依据

在生产上化学合成药物的工艺路线选择依据两方面:技术先进性和经济合理性

只有这样,合成途径才能适合于工业化生产,最后所得产品质量、收率、成本才是最合适的。

理想的药物工艺路线是:

(1)、化学合成途径简易,合成路线短;

(2)、需用的原辅料少且易得,并有足够数量的供应;

(3)、中间体容易分离出来,质量符合标准,多步反应能够实现连续操作;

(4)、可在易于控制的条件下进行制备,如安全、无毒;

(5)、设备条件要求不苛刻;

(6)、“三废”少,并且容易治理;

(7)、操作简便,经分离、纯化易达到药用标准;

(8)、收率最佳、成本最低、经济效益最好。

对于老药:要革新、改造原有路线和方法,以提高劳动生产率,降低消耗和成本

对于新药:经过药理实验、临床试用,则需设计或选择一条适合于工业生产的工艺路线

新药创制与生产研究的区别

新药创制:通过筛选,首先发现先导化合物,然后合成一系列目标化合物。合成化合物需要的数量不多,只需数克,以供药理筛选,合成速度

是主要矛盾。开始进入临床试用阶段(研究性新药,IND),需要数量也不

多。它只考虑实验室合成的难易、产品质量、稳定性和药效高低等。

生产研究:疗效已通过药理、临床等一系列研究所肯定,面临的主要问题是掌握一定规模的生产技术,它不仅要考虑化学合成的可能性,更重

要的是必须符合工业生产的要求。

3 进行药物生产工艺路线的设计和选择,要做好以下方面的准备工作

A 首先进行国内外文献资料的调查研究和论证工作,并写出文献总结和生产研究方案

其内容大致包含五个方面

药理和临床实验的情况

国内外已经发表的各种合成路线和方法,包括原材料来源、制备等

有关各步化学反应的原理、技术条件、影响因素和操作方法及重要设备的情况

原辅材料、中间体和产物的理化性质,包括光谱数据、化工常数及各种有毒物质的毒性作用和防护方法等,如没有,应列入研究计划

产品质量标准和分析方法以及原辅材料和中间体的规格、精制方法等

B 对文献材料加强综合分析,不为其条条框框所束缚,善于发现问题,勇于提

出设想。积极采用新技术,如生物技术(主要包括基因工程、酶固定化、和厌氧发

酵等),提高化学制药业的技术水平。

C 若为仿制药品,还应注意专利方面的情况。

第二节工艺路线的设计

一、药物工艺路线设计的基本内容

针对已经确定化学结构的药物或潜在药物(如IND等),研究如何应用化学合成的理论和方法,设计出适合其生产的工艺路线。

包括三方面的内容:

1、对具有活性的天然药物,研究其全合成和半合成路线;

2、对研究出的具有临床应用价值的药物,及时申请专利和合成方法研究,拿到

新药证书后,尽快进入规模化生产;

3、对引进或正在生产的药物,为降低成本或提高产品质量,在工艺上进行改进和革新。

药物工艺路线设计的基本原则与途径

采用有机合成的方法,即从剖析药物的化学结构入手,

然后针对化学结构特点考虑其合成方法。同时对药物发现过

程、化学结构测定中的一些有关资料及前人的研究情况作必

要的调查研究。

药物结构剖析原则

1 分清主要部分(主环)与次要部分(侧链),基本骨架与功能基,

以及它们之间的结合情况,找出易拆键部位

2 考虑主环的形成方法,基本碳架的组合方式,功能基和侧链的形

成方法与引入顺序

3 系手征性药物,需考虑其立体构型和不对称合成等

二、几种药物工艺路线设计方法介绍

第一利用类型反应法

1 什么是类型反应法一般系指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行

药物合成设计的方法,如功能基形成的单元反应(功能

基的形成、转换和保护合成反应)和特殊反应(人名反

应),以及各类物质的通用合成方法等

A 格氏反应:格氏试剂和醛、酮、酯的加成反应

格氏试剂:结构式为RMgX(c与第Ⅱ、第Ⅲ族原子Mg B Al形成具

有极性的共价键) 醛酮酯与格氏试剂反应形成多

级醇

B 傅—克反应:苯环上发生的烷基化、酰基化反应

C 卤化反应:有机化合物中氢被卤素取代的反应(—X)

2 本方法的适用范围

适合于有明显结构特点及功能基结构特点的化合物。

例①抗真菌药物克霉唑的合成

克霉唑(Clotrimazole)(Ⅰ)

------是邻氯代三苯甲基咪唑类化合物,分子中的C-N键是一个易拆建部位,它可由咪唑的亚胺基与氯烷通过烷基化反应形成。

可由邻氯苯基—二苯基氯代甲烷(Ⅱ)与咪唑(Ⅲ)通过脱氯化氢缩合制得:

中间体(Ⅱ)的合成是关键,

此中间体文献报道的合成途径:用邻氯苯甲酸已酯(Ⅳ)+溴苯进行格氏反应→叔醇(Ⅴ),再经用二氯亚砜氯化制得到(Ⅱ)。

此法优点:产品质量好

缺点:这条工艺路线中应用Grignard试剂,要求高度无水操作,原

材料和溶剂质量要求严格,需安全措施,使生产受到限制。利用类型反应法可以设计以下合成路线—→

А参考四氯化碳与苯通过氟—克反应→三苯基氯甲烷(Ⅵ)的类型反应法,

设计了如下合成路线:

用邻氯苯基三氯甲烷的合成路线

用邻氯甲苯在五氧化磷催化作用下用氯气氯化制得化合物(Ⅶ),进而利用氟—克反应制得中间体(Ⅱ)

此法优点:路线间捷,收率良好,原料来源也方便。

缺点:由氯代甲苯制造邻氯代苯基三氯甲烷(Ⅶ)的氯化一步,不仅氯化温度高(180℃),而且氯化尾气中未反应的氯气含量也高,消耗大大超过理论量,并需采取安全措施处理尾气,增加了成本。

B以邻氯苯甲酸为原料的工艺路线

经过二次氯化和二次氟—克反应制备出关键中间体(Ⅱ)

此法优点:条件缓和,原材料易得,收率较高,四步总收率为理论量的60%,成

本也较低,更加适合于工业化生产。

缺点:合成步骤较长。

第二追溯求源法(又称倒推法或逆向合成分析)

一什么是追溯求源法

——从最终产品的化学结构出发,将其合成过程一步一步的往前推导和演绎

其步骤如下

最终产品的化学结构

首先考虑药物最后一个结合点

考虑前一步的中间体(前驱物质)

这步中间体经过什么反应制得

不断逆向切断、连接、添加、消除、重排和功能基互换等

直制追溯到最后一步前驱物质(即起始原料)为止

起始原料-------应该是易于得到、价格合理的化工原料、中间体、副产物或天然化合物。

二追溯求源法的适用范围

有机化合物中具有碳原子—杂原子键的结构,如C—N,C―O,C―S键等

上述键比C—C键容易拆开

从这些易拆键入手,选择结合点,然后追溯求源最后达到已知的简单的起

始原料,进而设计出药物的合成路线。

三实例分析咪唑苯脲的合成

H

N

H

N

O

N NH N NH

H

N

H

N

O

N NHHCl N NHHCl HAc , H2O

HCl

?分析及推导合成路线:

?(1)、咪唑基团可由-CN基团转化;

?(2)、-NH-CO-NH-可由-NH脲化而来;?(3)、最后推出反应的起初原料为间氨基苯甲腈

NH2 CN

H

N

H

N

CN CN

O

BTC

C6H5CH3

第三分子对称法

什么是分子对称法

某些药物或其中间体在进行结构剖析时,常发现分子存在对称性,利用这一特性可由两个相同的分子经化学反应合成制得。

1、具有典型分子对称结构的化合物

例雌激素类药物已烯雌酚、已烷雌酚等二苯乙烯类衍生物都可应用分子对称法设计工艺路线

见下结构:已烯雌酚和已烷雌酚

(2—14)为已烷雌酚

已烷雌酚的合成可用下述路线

2分子的对硝基苯丙烷在氢氧化钾存在下,用水合肼还原,同时发生缩合与还原反应,生成3,4—双对氯氨基已烷(2—16),后者经重氮化、水解转变功能基团制得乙烷雌酚。

例:咪唑苯脲合成路线的推导

H

N

H

N

O

N NH N NH

H

N

H

N

O

N NHHCl N NHHCl HAc , H2O

HCl

可设计由---间氨基苯甲腈为起始原料的合成路线(光气脲化、乙二胺环合)。

2、表面看起来不具备分子对称结构,但仔细剖析却具有对称性,即具有潜在对称结构的化合物

如9—取代苯并吗啡烷(2—26)的工艺设计

见下结构式:

分析:

首先识别出化学结构上的A环与B环,甲氧基与酮基的排布存在对称性,故可选用对称性的2,7—二甲氧基萘(2—27)为起始原料。

合成路线:

从原料(2—27)经电还原反应,可得3,4—二氢—7—甲氧基—2—(1—H)萘酮(2—28),再经五步功能基转变,即可得9—取代苯并吗啡烷(2—26)。

总之,寻找出药物分子中对称性的排布,与工艺路线设计及确定起始原料有很大关系,这也正是分子对称法的关键。

第四模拟类推法

1、什么情况下用此种方法进行工艺路线的设计:

——药物结构比较复杂

——文献资料中无现成合成方法

——文献资料中虽有但不适用于工业化生产

例盐酸黄连素工艺路线的设计就是模拟巴马汀的合成方法做出的。

2、应用模拟类推法的要点

模拟类推法的要点在于类比和对有关化学反应的了解。

如诺氟沙星和环丙沙星的合成工艺对比

诺氟沙星(2—60)的合成工艺:

起始原料二氯苯———→硝化、氟化、还原———→3—氯—4—苯胺(2—62)—→与乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯(甲叉)(2—63)缩合,再经环合、乙基化和引入哌嗪基。

环丙沙星(2—61)的生产工艺:

环丙沙星(2—61),仅仅是将诺氟沙星的1位乙基———→改为环丙基,但其合成路线却大不相同。

它从2,4—二氯甲苯开始———→经硝化、还原、氟化和将甲基氯化、水解、酰胺化———→形成

2,4—二氯—5—氟苯甲酰氯(2—64),然后和β—环丙胺丙烯酸甲酯缩合、环合、水解,再引入哌嗪基。

对比上述两条工艺路线:

工艺路线都比较成熟,但工艺步骤较长。

在7位引入哌嗪基团时,两条路线都放在最后,且收率低,技术难度大。

近年对上述两条工艺路线的改进--------特别在成环工艺改进很大。

由2—氯—4—氨基—5—氟苯甲酸乙酯(2—65)为起始原料,后四步总收率可达94.5%。

(2—60)Rˊ=-C2H5

(2—61)Rˊ=-▽

前述的总结和分析:

★合成路线的设计与选择是有机合成中很重要的一个方面,它反映了一个有机合成人员的基本功和知识的丰富性与灵活的头脑。一般情况下,合成路线的选择与设计代表了一个人的合成水平和素质。合理的合成路线能够很快的得到目标化合物,而笨拙的合成路线虽然也能够最终得到目标化合物,但是付出的代价却是时间的浪费和合成成本的提高,因此合成路线的选择与设计是一个很关键的问题。

合成路线的选择与设计应该以得到目标化合物的目的为原则,即如果得到的目标化合物是以工业生产为目的,则选择的合成路线应该以最低的合成成本为依据,一般情况下,简短的合成路线应该反应总收率较高,因而合成成本最低,而长的合成路线总收率较低,合成成本较高,但是,在有些情况下,较长的合成路线由于每步反应都有较高的收率,且所用的试剂较便宜,因而合成成本反而较低,而较短的合成路线由于每步反应收率较低,所用试剂价格较高,合成成本反而较高。所以,如果以工业生产为目的,则合成路线的选择与设计应该以计算出的和实际结果得到的合成成本最低为原则。

如果得到的目标化合物是以发表论文为目的,则合成路线的选择与设计则有不同的原

则。设计的路线应尽量具有创造性,具有新的思想,所用的试剂应该是新颖的,反应条件是创新的,这时考虑的主要问题不是合成成本的问题而合成中的创造性问题。

如果合成的是系列化合物,则设计合成路线时,应该共同的步骤越长越好,每个化合物只是在最后的合成步骤中不同,则这样的合成路线是较合理的和高效率的,可以在很短的时间内得到大量目标化合物。

每个目标化合物的合成路线一般有多步反应,为了避免杂质放大的问题,最好的解决办法是将合成路线一分为二,转化为两个或多个中间体,最后将两个或多个中间体通过一步反应组装起来得到目标化合物。尽量避免连续反应只在最后一步得到产物。

第五光学异构药物的拆分

一、设计具有手征性药物的工艺路线,必须注意立体化学控制和分拆问题

1、研究立体化学与分拆的重要性

立体构型往往是专一的,若构型不符合要求,生物活性便减弱或失效

因此,设计这类药物的工艺路线时,必须从立体化学控制和分拆方面考虑问题

目的:①减少和防止生成许多不需要的立体异构体

②极大的提高所需异构体生成率,从而达到工艺简便、经济合理的目的

例若分子中有n个手征性中心,如果各步反应都没有立体选择性,

则最后需要产物将是2的n次方个异构体的混合物

2、在含有手征性药物分子的路线设计中,必须选择一种极易得的起始

原料,原料分子中应尽可能多的含有目标化合物所要求的手征性,以便减少和

防止生成许多不需要的立体异构体。

3、外消旋体的一般性质

——在化学药物合成中,在完全没有手征性因素存在的分子中,进行引入手征性中心的反应

会得到以下结果:反应产物或中间体,为由等量的左旋体和右旋体组成的外消旋体(简称消旋体),

★一般消旋体,在晶态的情况下,根据对映体分子之间的晶间力的相互作用的

差别,分为以下三种类型:外消旋混合物、外消旋化合物、外消旋固体溶液。

(1)、外消旋混合物

“外消旋混合物”的含义

当各个对映体的分子在晶体中对其相同种类的分子具有较大的亲和力时,那么只要有一个

(+)-分子进行结晶,则将只有(+)-分子在其上增长。(-)-分子的情况与此类同。于是分别地结晶成为(+)-或(-)-对映体的晶体。

“外消旋混合物”是(+)-型晶体和(-)-型晶体的混合物,所以其性质在许多方面都与纯态的对映体相似。

如粉末X射线衍射图和红外吸收光谱。

外消旋混合物的熔点等同于典型的混合物低于纯组分,溶解度确很大。

(2)、外消旋化合物

“外消旋化合物”的含义:

当一个对映体的分子对其相反的对应体的分子比对其相同种类的分子具有较大的亲和力时,相反的对应体即将在晶体的晶胞中配对,而形成在计量学意义上的真正的化合物。

这一类化合物只存在于晶体中。

“外消旋化合物”作为真正的化合物,其大部分物理性质都不同于其纯的对映体。

如它们在固态呈现不同的红外吸收光谱,不同的粉末X-射线衍射图,不同的熔点和溶解度。外消旋化合物的熔点处于熔点曲线的最高点,可以高于(也可以地与)纯对映体的熔点。

(3)、外消旋固体溶液

“外消旋固体溶液”的含义:

在某些情况下,当一个外消旋体的相同构型的分子之间和相反构型之间的亲和力相差甚少时,则此外消旋体所形成的固体,其分子的排列是混乱的,于是得到外消旋固体溶液。

外消旋固体溶液与其两个对映体在许多方面的性质是一样的,甚至熔点和溶解度也是相同的或相差甚少。

4、外消旋体的简捷区别

简捷区别是利用------它的熔点图和溶解度图。

方法如下:

(1)、利用熔点不同

将一些纯的对映体—→加入到一个外消旋混合物中,通常导致混合熔点上升;

加入到一个外消旋化合物中,通常导致混合熔点下降;

加入到一个外消旋固体溶液中,通常不会引起明显变化。

(2)、利用溶解度差异

外消旋混合物或外消旋固体溶液的饱和溶液—→对于其对映体也是饱和的;

但外消旋化合物的饱和溶液—→对于其对映体却是不饱和的。将一些纯对映体之一的晶体—→加入到外消旋体的饱和溶液中

若晶体能溶解,同时溶液变为一个旋光

性,则此外消旋体只能是一个外消旋化

合物。

制药工艺学期末试卷及答案

《制药工艺学》试卷 班级:学号:姓名: 得分: 一、单选题。(每题2分,共30分)是()。 A.药品生产质量管理规范 B.药品经营质量管理规范 C.新药审批办法 D.标准操作规程 2.药品是特殊商品,特殊性在于 ()。 A.按等次定价 B.根据质量分为一、二、三等 C.只有合格品和不合格品 D.清仓在甩卖 3.终点控制方法不包括()。 A.显色法 B. 计算收率法 C.比重 法 D. 沉淀法 4.温度对催化剂活性的影响是()。 A.温度升高,活性增大 B.温度升高,活性降低 C.温度降低,活性增大 D.开始温度升高,活性增大,到最高速度后,温度升高,活性降低 5.中试一般比小试放大的位数是 ()倍。 ~10 ~30 C.30~50 ~100 6.利用小分子物质在溶液中可通过半 透膜,而大分子物质不能通过的性质,借以达到分离的一种方法是()。 A.透析法 B.盐析法 C.离心法 D.萃取法 7.液体在一个大气压下进行的浓缩称 为()A. 高压浓缩 B.减压浓缩 C. 常压浓缩 D.真空浓缩 8.下列不属于氨基酸类药物的是 () A.天冬氨酸 B.多肽 C.半胱氨酸 D.赖氨酸 9.下列不属于多肽、蛋白质含量测定方法的是() A.抽提法 B.凯氏定氮法 C.紫外分光光度法 D.福林-酚试剂法 10.下列属于脂类药物的是()。 A.多肽 B. 胆酸类 C.胰脂酶 D 亮氨酸 11.()抗生素的急性毒性很低,但副作用较多,另外,对胎儿有致畸作用。 A.四环素类 B.大环内酯类 C.氨基糖苷类 D. β-内酰胺类 12.生产抗生素类药物发酵条件不包括()。 A.培养基及种子 B.培养温度及时间及通气量 D.萃取及过滤 13.下列不属于动物细胞培养方法的是()。 A.贴壁培养 B.悬浮培养 C.直接培养 D.固定化培养 14.抗生素类药物生产菌种的主要来源是()。 A.细菌 B.放线菌 C.霉菌 D.酵母菌 15.将霉菌或放线菌接种到灭菌后的大米或小米颗粒上,恒温培养一定时间后产生的分生孢子称为()。 A. 米孢子 B.种子罐 C.发酵 D. 试管斜面

化学工艺学1~5章部分课后习题详解..

第二章 2-1为什么说石油、天然气和煤是现代阿化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些? 答:石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取,三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何? 答:生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代,传统能源的市场,但是在国家和国际政策的指引下,在技术上的不断突破中,可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段,在石油等传统资源日益紧张的前提下,开发新能源也是势不可挡的,那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用,但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变,估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线2-3何谓化工生产的工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。 答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。如“洋葱”模型。 2-4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点? 答:循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器。循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。其缺点是动力消耗大,惰性物料影响反应速率及产品收率。 2-5何谓转化率?何谓选择性?何谓收率?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标? 答:转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率,用X表示; 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用S表 示; ;收率。 原因:对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物,目的产物很少,意味着愈多原料浪费,所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标。在化工生产中通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低,所以不能单纯追求高转化率或高选择性,而要兼顾两者,使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂? 答:催化剂有三个基本特征: 1;催化剂是参与反应的,但反应终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。2;催化剂只能缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡。3;催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。起到的作用:催化剂能够提高正逆反应速率,缩短反应时间:催化剂可以使反应向需要的方向进行。在生产中应注意以下几点: 1;在生产过程中要考虑催化剂的活性,即活

化学制药工艺学

“化学制药工艺学”课程所在药物化学学科是辽宁省重点学科,是我国最早招收研究生的学科之一(1956年),也是我国国务院首批批准的硕士点和博士点(1981年),为我校药学博士后流动站成员学科之一,是我校在国内外药学界具有重要影响的强势学科之一。我校制药工程专业始建于上世纪50年代,是国家级特色专业、辽宁省首批重点示范专业,可招收博士、硕士研究生,为我校传统优势专业。“化学制药工艺学”为我校在全国范围内首创的药学课程!在过去的30余年时间里,“化学制药工艺学”课程历经创建-发展-完善的艰辛历程,逐步成长为我校在国内药学教育、研究领域较有影响的一门特色课程。 (1)“化学制药工艺学”的创建(1973-1980) 二十世纪70年代初期,我校制药系化学制药教研室的计志忠教授等前辈学者根据我国化学制药工业的实际情况与发展趋势,率先提出了开设“化学制药工艺学”课程并加强化学制药工艺学研究的建议。在极端困难的条件下,计志忠教授等组织确定了“化学制药工艺学”教学大纲并编写了《化学制药工艺学讲义》,在化学制药专业(“制药工程专业”前身)开设了“化学制药工艺学”课程。1977年恢复高考后,我校在77级正式将“化学制药工艺学”设立为四年制本科化学制药专业的专业课,同时在制药系化学制药教研室内组建了化学制药工艺学教研组。当时我国的化学制药工业落后,新药开发以“仿制”为主,制药企业的工艺水平普遍较低,工艺研究人才极度匮乏。“化学制药工艺学”课程的开设,极好地适应了当时的形势,为企业培养、输送了一大批工艺研究、工艺管理骨干,显著促进了我国制药企业的发展,在全国产生了重大影响。在我校的带动下,四川医学院(现四川大学药学部)、北京医学院(现北京大学药学部)、上海化工学院(现华东理工大学)等院校相继开设了“化学制药工艺学”课程。 1980年,由我校计志忠教授主编、川医李正化教授、北医王玉书教授等参编的第一部《化学制药工艺学》教材由化学工业出版社出版发行,被多所医药、化工院校采用,博得了广泛的好评并产生了深远的影响。 (2)“化学制药工艺学”的发展(1981-2000) 二十世纪80、90年代,我国医药产业空前繁荣。为满足制药企业对工艺研究、工艺管理人才的迫切需求,我校进一步加强了“化学制药工艺学”教学工作,设立了化学制药工艺学教研室,将“化学制药工艺学”确定为化学制药专业的必修课,理论课增加到56学时,同时还开设了72学时的实验课程,并由王绍杰副教授等编写了《化学制药工艺学实验讲义》。 在总结二十余年教学经验的基础上,我校计志忠教授组织中国药科大学、华西医科大学(现四川大学药学部)等院校的教师共同编写了《化学制药工艺学》(第二版),该教材于1998年由中国医药科技出版社出版发行,并在20余所医药、化工院校中使用。 (3)“化学制药工艺学”的完善(2001-)

化学工艺学习题及解答

习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同? 答:(1)开采:一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同,为此需建造长长的坑道,铺上铁轨,才能从各层将煤运出。为运送物资和人员,还需要建造竖井,装上升降机。石油和天然气,用钻机钻道并建立油井(或气井)后,借用自身的压力(开采后期需抽汲),石油及天燃气即可大量从地下喷出,因此开采比煤方便得多。 (2)运输:煤用铁路或轮船运输,运力受限制,石油和天然气一般采用管道输送,初期投资似乎较大,但从长期看还是划算的,管道输送成本低、方便,也不受运力限制。 (3)加工:煤是高分子量缩聚物,一般用热化学方法处理,将煤裂解,可得到气体、液体和固体产物,由于成分复杂,从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物,一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分(或馏分)的产量,也常采用化学方法(如化学合成或化学热裂解)。因此,由石油和天然气加工制得的化工产品,比煤多得多,生产成本也比煤低。 (4)应用:煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭,由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视,并得到迅速发展,继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来,由煤化工和天然气逐步取代石油化工,成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料,由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭,石油化工将逐步缩,并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速,天然气资源丰富,开采和运输方便,以它为原料合成发动机液体燃料,投资和生产本也比较低廉。今后,天然气化工和煤化工一样,将逐步取代石化工,成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答:在泥炭化阶段,经好养细菌和厌氧细菌分解,植物开始腐败,植物中的蛋白质开始消失,木质素、纤维素等大为减少,产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见,水分含量很高,这一阶段得到的泥炭,大量用作民用燃料,工业价值甚小。 在煤化阶段,形成的泥炭在地热、地压的长期作用下,开始进一步演变,首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤,腐植酸大为减少,并发生脱水,增石炭作用(由缩合和叠合作用得到)氢和氧含量降低,褐煤水含量仍高,发热量亦不高,由于缩合和叠合作用处于初级阶段,用作民用燃料、煤气化原料尚可,用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下,褐煤中的有机质进一步反应,逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料(植物)和成煤条件的差异,形成的上述组分的含量各不相同,所得的烟煤品质也不同。

制药工艺学考试整理

1、制药工艺学的研究对象与内容 制药工艺学是主要研究、设计和选择安全、经济、先进的药物工业化生产途径和方法,解决药物在生产和工业化过程中的工程技术问题和实施药品生产质量管理规范,同时根据原料药物的理化性质、产品的质量要求和设备的特点,确定高产、节能的工艺路线和工业化的生产过程,实现制药生产过程的最优化。 制药工艺学研究的主要内容包括:化学制药工艺、中药制药工艺生物技术制药 1、制药工艺研究的阶段:实验室工艺研究、中试放大研究 2、化学合成药物生产的特点: 1)品种多,更新快,生产工艺复杂; 2)需要原辅材料繁多,而产量一般不太大; 3)产品质量要求严格;4)基本采用间歇生产方式; 5)其原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒; 6)三废多,且成分复杂。 3、我国新药现阶段的主要发展战略: 答:1)原创性新药研究开发,创制新颖的化学结构的新化学本体(突破性新药研究开发) 2)模仿性新药创制,即在不侵犯别人知识产权的情况下,对新出现的、很成功的突破性新药进行较大的化学结构改造,寻求作用机理相同或相似,并具有某些优点的新化合物。 3)已知药物的化学结构修饰以及单一对映体或异构体的研究和开发(延伸性研究开发。 4)应用生物技术开发新的生化药物。 5)现有药物的药剂学研究开发。(应用新辅料或制剂新技术,提高制剂质量、研究开发新剂型、新的给药系统和复方制剂)(三类新药) 6)新技术路线和新工艺的研究开发。(制药工艺学研究开发重点)4、药物传递系统(DDS)分类: 答:缓释给药系统(SR-DDS)、控释给药系统( C R-DDS )、靶向药物传递系统(T-DDS)、透皮给药系统、粘膜给药系统、植入给药系统 第二章药物工艺路线的设计和选择 1、药物工艺路线设计的主要方法 答:1)类型反应法、2)分子对称法、3)追溯求源法、4)模拟类推法、5)光学异构体拆分法 4、药物合成工艺路线中的装配方式:直线型装配方式、汇聚型装配方式 5、衡量生产技术高低的尺度 答:药物生产工艺路线是药物生产技术的基础和依据。它的技术先进性和经济合理性,是衡量生产技术高低的尺度。 6、进行药物的化学结构整体及部位剖析的要点答:对药物的化学结构进行整体及部位剖析时,应首先分清主环与侧链,基本骨架与官能团,进而弄清这官能团以何种方式和位置同主环或基本骨架连接。

化学工艺学

化学工艺学 第一章 1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系 答:化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中,以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律,他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合,可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题;此外,解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。 2现代化学工业的特点 答:特点是:(1)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性;(2)向大型化、综合化,精细化发展;(3)多学科合作、技术密集型生产;(4)重视能量的合理利用,积极采用节能工艺和方法;(5)资金密集,投资回收速度快,利润高;(6)安全与环境保护问题日益突出。 1. 生产磷肥的方法是哪两类 答:生产磷肥的两种方法是: (1)酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石,最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶,(2)热法利用高温分解磷矿石,并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。 2、石油的主要组成是什么 答:石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。 第二章 1.化工生产过程包括哪些 答:化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制。 2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么 答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。工艺流程多采用图示方法来表达,称为工艺流程图。 5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么

化学工艺学试题答案

《化学工艺学》考查课期末试题 班级:08化工(1)班学号:08003028姓名:李强 1.现代化学工业的特点是什么? 答:1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性;2、向大型化、综合化、精细化发展;3、多学科合作、技术密集型生产;4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法;5、资金密集,投资回收速度快,利润高;6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率?什么是选择性?对于多反应体系,为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标? 答:1、转化率:指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率,用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率:系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率:系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性:用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示, 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应,只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转变成副产物,目的产物很少,意味着许多原料浪费了。所以,需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产 中如何正确使用催化剂? 答:1、基本特征包括:催化剂是参与了反应的,但反应终止时,催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化,因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用;催化剂只能缩短达到化学平衡的时间(即加速反应),但不能改变平衡;催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用:提高反应速率和选择性;改进操作条件;催化剂有助于开发新的反应

制药工艺学重点

制药工艺学重点整理第一章绪论 一、化学合成药物生产的特点; 1)品种多,更新快,生产工艺复杂; 2)需要原辅材料繁多,而产量一般不太大; 3)产品质量要求严格; 4)基本采用间歇生产方式; 5)其原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒; 6)三废多,且成分复杂。 二、GLP、GCP、GMP、GSP; ◆GMP (Good Manufacturing Practice ):药品生产质量管理规范——生产 ◆GLP (Good Laboratory Practice ):实验室试验规范——研究 ◆GCP (Good Clinical Practice ):临床试用规范——临床 ◆GSP (Good Supply Practice):医药商品质量管理规范——流通 ◆GAP (Good Agricultural Practice):中药材种植管理规范 三、药物传递系统(DDS)分类; ◆缓释给药系统(sustained release drug deliverysystem,SR-DDS) ◆控释给药系统(controlled release drug delivery system, CR-DDS )、 ◆靶向药物传递系统(tageting drug delivery system, T-DDS)、 ◆透皮给药系统(transdermal drug delivery system ◆粘膜给药系统(mucosa drug delivery system) ◆植入给药系统(implantable drug delivery system) 第二章药物工艺路线的设计和选择 四、药物工艺路线设计的主要方法; 类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法、光学异构体拆分法;(名词解释) ◆类型反应法—指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行的合成设计。主要包括各类有机化 合物的通用合成方法,功能基的形成、转换,保护的合成反应单元。对于有明显类型结构特点以及功能基特点的化合物,可采用此种方法进行设计。 ◆分子对称法—有许多具有分子对称性的药物可用分子中相同两个部分进行合成。 ◆追溯求源法—从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步地逆向推导进行追溯寻源 的方法,也称倒推法。首先从药物合成的最后一个结合点考虑它的前驱物质是什么和用什么反应得到,如此继续追溯求源直到最后是可能的化工原料、中间体和其它易得的天然化合物为止。药物分子中具有C-N,C—S,C—O等碳杂键的部位,是该分子的拆键部位,即其合成时的连接部位。 ◆模拟类推法—对化学结构复杂的药物即合成路线不明显的各种化学结构只好揣测。通过文献调 研,改进他人尚不完善的概念来进行药物工艺路线设计。可模拟类似化合物的合成方法。故也称文献归纳法。必需和已有的方法对比,并注意对比类似化学结构、化学活性的差异。 五、全合成、半合成;(名词解释) ◆全合成-化学合成药物一般由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制 得。

化学制药工艺学~重点

化学制药工艺学:是药物研究开发过程中,与设计和研究先进、经济、安全、高效的化学药物合成工艺路线有关的一门学科,也是研究工艺原理和工业生产过程、制定生产工艺规程,实现化学制药生产过程最优化的一门科学。 化学合成药物:具有治疗、缓解、预防和诊断疾病,以及具有调节机体功能的有机化合物称作有机药物,其中采用化学合成手段,按全合成或半合成方法研制和生产的有机药物称为有机合成药物,也叫做化学合成药物。 全合成:由结构简单的化工原料经过一系列化学反应过程制成。半合成:具有一定基础结构的天然产物经过结构改造而制成。 化学制药工业:利用基本化工原料和天然产物,通过化学合成,制备化学结构,确定具有治疗、诊断、预防疾病或调节改善机体功能等作用的化学品的产业。 NCEs新化学实体:新发现的具有特定生物活性的新化合物。 先导化合物:也成原型药,是通过各种途径和手段得到的具有某种生物活性的化学结构,具有特定药理活性,用于进一步的结构改造和修饰,是现代新药研究的前提。 手性药物:是指药物的分子结构中存在手性因素,而且由具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含单一有效对映体或者以有效对映体为主。 中试放大:在实验室小规模生产工艺路线打通后,采用该工艺在模拟生化条件下进行的工艺研究,以验证放大生产后原工艺的可行性,保证研发和生产时的工艺一致性。 化学稳定性:催化剂能保持稳定的化学平衡和化学状态。 耐热稳定性:在反应条件下,能不因受热而破坏其理化性质,同时在一定温度内,能保持良好的稳定性。 机械稳定性:固体催化剂颗粒具有足够的抗摩擦、冲击重压和温度、相变引起的种种应力的能力。 外消旋混合物:当各个对映体的分子在晶体中对其相同种类的分子有较大亲和力时,那么只有一个(+)分子进行结晶,则将只有(+)分子在其上增长,(-)分子情况与此相同,每个晶核中只含有一种对映体结构。 外消旋化合物:当同种对映体之间力小于相反对映体的晶间力时,两种相反的对映体总是配对的结晶,即在每个晶核中包含两种对映体结构,形成计量学意义上的化合物,称为外消旋化合物。 外消旋固溶体:当一个外消旋的相同构型分子之间和相反构型分子之间的亲和力相差甚少时,则此外消旋体所形成的固体,其分子排列是混乱的,即在其晶核中包含有不等量的两种对映异构体。 优先结晶:加入不溶的添加物即晶核,加快或促进与之晶型或立构体型相同的对应异构体结晶的生长。 逆向结晶:是在外消旋的溶液中加入可溶性某一构型的异构体,该异构体会吸附到外消旋体溶液中的同种构型异构体结晶的表面,从而抑制这种异构体结晶生长,而外消旋体溶液中的相反构型的构体结晶速率就会加快,从而形成结晶析出。 包含拆分法:利用非共价键体系的相互作用而使外消旋体与手性拆分剂发生包含,再通过结晶方法将2个对应体分开。 酶拆分法:利用酶对光学活性异构体有选择性的酶解作用而使外消旋体中的一个优先酶解,而另一个光学异构体难以酶解被保留而达到分离的方法。 平均动力学拆分法:两个具有互补立体选择性的手性试剂使底物的2个异构体在竞争反应中保持最适的1:1比例,从而得到最大的ee值和转化率的两个对映异构体。 动力学拆分:利用外消旋体的两个对映异构体在不对称的环境中反应速率不同,分离出简洁活性产物和低活性产物。

制药工艺学复习资料

第一章生物药物概述 1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中草药。 2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因工程药物、基因药物、天然生物药物、医_______ 生物制品。 一、~生物药物、生物制品、 药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有 4 大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。 生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分,综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。 生物制品:是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获 得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。 生化药物:指从生物体(动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质(或者合成、半合成的天然物质类似物)。 基因重组药物与基因药物有什么区别? 基因重组药物:应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。 基因药物:以基因物质(RNA或DNA及其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。 生物药物有那些作用特点? 药理学特性: 1活性强:体内存在的天然活性物质。 2、治疗针对性强,基于生理生化机制。 3、毒副作用一般较少,营养价值高。 第二章生物制药工艺技术基础 1生化活性物质浓缩可采用的方法有盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、葡聚糖 凝聚浓缩__________ 、聚乙二醇浓缩、超滤浓缩 2、生化活性物质常用的干燥方法有喷雾干燥 _______________ 、冷冻干燥、 __________ 、减压干燥等 3、冷冻干燥是在低温、低压条件下,利用水的化学______________ 性能而进行的一种干燥方法。 4、固定化酶常采用的方法可分为吸附法__________ 、包埋法 、共价结合法和交联法四大类 1由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大,拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质,可采用(C )A、SDS凝胶电泳B、盐析法C、凝胶过滤D、吸附层析 2、分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用(A )A、分离量大分辨率低的方法B、分离量小分辨率低的方法

化学工艺学 第二版 (米镇涛 著) 课后习题答案

※<习题一> 课后习题: 1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系? 答:化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中,以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律,他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合,可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题;此外,解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。 2现代化学工业的特点? 答:特点是:(1)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性;(2)向大型化、综合化,精细化发展;(3)多学科合作、技术密集型生产;(4)重视能量的合理利用,积极采用节能工艺和方法;(5)资金密集,投资回收速度快,利润高;(6)安全与环境保护问题日益突出。 补充习题: 1现代化学工业的特点是什么? 2化学工艺学的研究范畴是什么 3简述石油化工原料乙烯的用途? 4利用合成气可以合成哪些产品? 5※<习题二> 课后习题: 1.生产磷肥的方法是哪两类? 答:生产磷肥的两种方法是: (1)酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石,最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶,主反应式为 (2)热法利用高温分解磷矿石,并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。 1.石油的主要组成是什么?常、减压蒸馏有哪几类? 答:石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。常、减压蒸馏有三类:(1)燃料型(2)燃料—润滑油型(3)燃料—化工型 4.石油的一次加工、二次加工介绍 答:石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。

制药工艺学期末复习题目及答案

制药工艺学期末复习 题目及答案 Revised on November 25, 2020

《制药工艺学》习题 院系: 化学化工学院 专业:化学工程班级: 学号: 学生姓名: 任课教师:李谷才 习题一(名词解释部分) 1. 药物:指能影响机体、生化和过程,用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。 2. 制药工艺学:是研究各类药物生产制备的一门学科;它是药物研究、开发和生产中的重要组成部分,它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。 3.药物工艺路线:具有工业生产价值的合成途径,称为药物的工艺路线或技术路线。 4. 类型反应法 :是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行药物合成设计的思考方法。包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法,功能基的形成、转换、保护的合成反应单元等等。对于有明显类型结构特点和功能基的化合物,常常采用此种方法进行设计。 5.追溯求源法 :从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导,进行寻源的方法称为追溯求源法。 6.模拟类推法:对于化学结构复杂、合成路线设计困难的药物可以类似化合物的合成方法进行合成路线设计。如杜鹃素可以模拟二氢黄酮的合成途径进行工艺路线设计。 7. 平行反应:又称为竞争性反应,反应物同时进行几种不同的反应;在生产上将所需要的反应称为主反应,其余为副反应。例如甲苯的硝化反应可以得到邻位和对位两种产物。 8. 可逆反应 :可逆反应为一种常见的复杂反应,方向相反的反应同时进行,对于正反方向的反应质量作用定律都适用;例如乙酸和乙醇的酯化反应。 9. “清污”分流:清污分流,是将高污染水和未污染或低污染水分开,分质处理,减少外排污染物量,降低水处理成本。

(完整版)制药工艺学元英进课后答案

第一章论绪 第二章1-1:分析制药工艺在整个制药链中的地位与作用。 答:制药工艺学的工程性和实用性较强,加之药品种类繁多,生产工艺流程多样,过程复杂。即使进行通用药物的生产,也必须避开已有专利保护,要有自主知识产权的工艺。制药工艺作为把药物产品化的一种技术过程是现代医药行业的关键技术领域,在新药的产业化方面具有不可代替的作用;制药工艺学是研究药的生产过程的共性规律及其应用的一门学科,包括制配原理,工艺路线和质量控制,制药工艺是药物产业化的桥梁与瓶颈,对工艺的研究是加速产业化的一个重要方面。 1-2.提取制药、化学制药、生物技术制药的工艺特点是什么,应用的厂品范围是什么? 答:提取制药工艺的特点:以化工分离提取单元操作组合为主,直接从天然原料中用分离纯化等技术制配药物;应用的产品范围包括:氨基酸、维生素、酶、血液制品、激素糖类、脂类、生物碱。 化学制药工艺的特点:生产分子量较小的化学合成药物为主,连续多步化学合成反应,随即分离纯化过程;应用产品范围包括;全合成药物氯霉素,半合成药物多烯紫杉醇,头孢菌素C等。 生物技术制药工艺特点:生产生物技术制药、包括分子量较大的蛋白质、核酸等药物。化学难以合成的或高成本的小分子量药物。生物合成反应(反应器,一步)生成产物,随后生物分离纯化过程;应用的产品范围包括:重组蛋白质、单元隆抗体、多肽蛋白质、基因药物、核苷酸、多肽、抗生素等。 1-3化学制药产品一定申报化学制药吗?生物技术制药产品一定申报生物制药吗?为什么?举例说明。 答:化学制药产品和生物制药产品均不一定申报化学药物和生物制药制品:

有些药物的生产工艺是由化学只要和生物技术制药相互链接有机组成的。如两步法生产维生素C,首先是化学合成工艺,之后是发酵工艺,最后是化学合成工艺;有些药物经过化学合成工艺,最后是生物发酵工艺,如氢化可的松。 1-4从重磅炸弹药物出发,分析未来制药工艺的趋势。 答:重磅炸弹药物是指年销售收入达到一定标注,对医药产业具有特殊贡献的一类药物。未来制药工艺的趋势:(1)主要药物的类型将会增加(2)研发投入加大(3)企业并购与重组讲促进未来只要工艺的统一化(4)重磅炸弹药药物数量增加,促进全球经济的发展。 1-5世界销售收入排前十位的制药是什么?它们属于哪类药物?采取的制药工艺是什么? 答:(1)抗溃疡药物(219亿美元),属于内分泌系统药物,采取化学制药工艺,(2)降低胆固醇和甘油三酯药物(217亿美元),属于生物合成药物,采取生物技术制药工艺.(3)抗抑郁药物(170亿美元)属于中枢神经系统药物,采用化学制药工艺(4)非甾体固醇抗风湿药物(113亿美元)属于生物制品,采用生物制药工艺(5)钙拮抗药物(99亿美元)属于化学合成药物,采用化学合成工艺(6)抗精神病药物(95亿美元)中枢神经系统药物,化学制药工艺(7)细胞生成素(80亿美元)血液和造血系统药物,化学制药工艺(8)口服抗糖尿病药物(80亿美元)生物制药,生物制药工艺(9)ACE抑制药(78亿美元)化学合成药物,化学制药工艺(10)头孢菌素及其组合(76亿美元)生物制品,提取制药工艺 1-6列举出现频率较高的制药工艺技术 答:生物制药技术发展迅速,出现频率较高,该工艺包括微生物发酵制药,酶工程技术制药,细胞培养技术制药 1-7化学药物,生物药物,中药今年来增长情况怎样? 答:随着现代科技技术改造和发展,世界正处于开发新药过程中,而化学药物,生物药物,中药今年来增长依然迅速,起着主导作用,尤其是生物药物为人

制药工艺学复习重点

制药工艺学重点 名解: 先导化合物:即原型物,是通过各种途径或方法得到的具有某种生物活性的化学结构。它具有确定的药理活性,因存在某些缺陷,无法直接药用,但却作为线索物质为进一步的优化提供前提。 制药工业:以药物的研究与开发为基础,以药物的生产和销售为核心的制造业,包括原料药和制剂的生产。药物的工艺路线:一个化学药物往往具有多种不同的制备途径,通常将具有工业生产价值的制备途径称为该药物的工艺路线。 类型反应法:利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成路线设计的方法。即包括各类化学结构的有机合成通法,又包括官能团的形成,转换或保护等合成方法。 分子对称法:具有分子对称性的化合物往往可用两个相同分子经化学反应制得,或在同一步反应中将分子的相同部位同时构建起来。 追溯求源法:从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法。 模拟类推法:对化学结构复杂,合成路线设计困难的药物,模拟类似化合物的合成方法进行合成路线设计的方法。 倒推法:就是从最终产品的化学结构出发,将其合成过程一步一步地逆向推导进行寻源的思考方法。该法又称追溯求源法。 一锅合成:若一个反应所用的溶剂和产生的产物对下一步反应影响不大时,可将几步反应按顺序,不经分离,在同一反应罐中进行,习称“一勺烩”或“一锅合成”。 基元反应:凡反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。 非基元反应:凡反应物分子要经过若干步,即若干个基元反应才能转化为生成物的反应,称为非基元反应。简单反应:只有一个基元反应(反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应)的化学反应。 复杂反应:由两个以上基元反应组成的化学反应。又可分为可逆反应,平行反应和连续反应。 配料比:参与反应的各物料之间物质量的比例称为配料比(也称投料比)。通常物料量以摩尔为单位,则称为物料的摩尔比。 溶剂化效应:指每一个溶解的分子或离子,被一层溶剂分子疏密程度不同的包围着。由于溶质离子对溶剂分子施加特别强的力,溶剂层的形成是溶质离子和溶剂分子间作用力的结果。 相转移催化剂:使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂之间发生反应的物质,即使一相转移到另一相中进行反应的物质。 正交实验:用正交表来安排实验及分析实验结果,这种分析方法叫做正交实验法。 经验放大法:主要凭借经验通过逐级放大(试验装置,中间装置,中型装置,大型装置)来摸索反应器的特征。在合成药物的工艺研究中,中试放大主要采用经验放大法,也是化工研究中的主要方法。 物料衡算:是研究某一体系内进、出物料及组成的变化情况的过程。 转化率:对某一组分来说,反应物所消耗的物料量与投入的反应物料量之比简称该组分的转化率。一般以百分率表示。 收率(产率):某重要产物实际收的量与投入原料计算的理论产量之比值。也以百分率表示。 生产工艺规程:一个药物可以采用几种不同的生产工艺过程,但其中必有一种是在特定条件下最为合理、最为经济又最能保证产品重量的。人们把这种生产工艺过程的各项内容写成文件形式。 生物药物:是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。 生化药物:运用生物化学研究方法,从生物体中经提取、分离、纯化等手段获得的天然存在的生化活性物质或将上述这些物质加以结构改造或人工合成创造出的自然界没有的新的活性物质,通称生化药物。 氨基酸:羧酸分子中一个或一个以上氢原子被氨基取代后生成的化合物称为氨基酸,氨基酸是构成机体蛋白质的基本单位 L型氨基酸:构成天然蛋白质的20种氨基酸除甘氨酸外,α-碳原子均为不对称碳原子,具有立体异构现象,但构成天然蛋白质的氨基酸均为L型,称为L型氨基酸。 必需氨基酸:指人体或其他脊椎动物不能合成或合成速度元不适应机体的需要,必需由食蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。分别是:甲硫氨酸(蛋氨酸),色氨酸,赖氨酸,缬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,苯丙氨酸,苏氨酸。 初生氨基酸:微生物通过固氮作用、硝酸还原及自外界吸收氨使酮酸氨基化成相应的氨基酸和微生物通过转氨酶作用,将一种氨基酸的氨基转移到另一种α-酮酸上,生成的新的氨基酸称为初生氨基酸

化学工艺学知识点总结

化学工艺学 第一章绪论 1、化学工业:运用化学工艺、化学工程及设备,通过各种化工单元操作,高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。 2、化学工艺即化工生产技术,是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。 3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。 4、21世纪,化学工业的发展趋势? 答:(1)产品结构精细化和功能化;(2)生产装置微型化和柔性化;(3)生产过程绿色化和高科技化;(4)市场经营国际化、信息化。 5、绿色化工就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。 6、化学工业的基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源。 7、化工产品一般是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料(品)。 8.煤化工:以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业。 9.煤的干馏:是指在隔绝空气条件下将煤加热,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程。 10.一次加工方法主要包括一次加工和二次加工,一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏。 11.蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别(沸点不同)进行分离的方法,是一种没有化学反应的传质、传热物理过程,主要设备是蒸馏塔。 12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种。 13.催化重整:是在铂催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油),使其中的烃类分子

2020年(医疗药品管理)年化学制药工艺学教案

(医疗药品管理)年化学制药工艺学教案

青岛科技大学教师授课教案 课程名称:化学制药工艺学 课程性质:必修 授课教师:吴汝林 教师职称:高级工程师 授课对象:制药工程专业 授课时数:32学时 教学日期:2010/2011学年第2学期采用教材:化学制药工艺学 授课方式:课堂辅助多媒体教学

第一章绪论 本章说明: 1、本章节的教学目的与要求 掌握化学制药工艺学研究的内容; 熟悉化学制药工业的特点; 了解化学制药工业的特征与发展方向。 2、本章授课的主要内容 化学制药工艺学研究的内容,学习这门学科的重要性,化学制药工业与其它化学行业的区别,对目前化学制药的世界发展动向保证学生有一定的了解。 通过本门课的学习,学生能建立化学合成药物研究及生产的方法和途径。以典型案例讲解,明确化学合成药物工业化生产的知识,提高在实际工作中分析问题和解决问题的能力。 3、本章重点:化学制药工艺学研究的内容及化学制药工业的特点。 本章难点:新药研发的步骤和程序。

4、采用多媒体课件辅助教学 5、参考教材: 陈建茹主编,化学制药工艺学北京:医药科技出版社1996 王效山王建主编,制药工艺学北京:科学技术出版社2003 第一节化学制药工艺学的研究对象和内容 一、什么是化学制药工艺学 研究化学合成药物的合成路线,工艺原理,工业生产过程,实现生产过程最优化的一门科学。 涉及学科: 有机化学分析化学物理化学药物化学药物合成反应制药化工过程及设备,它与其它化工学科及医学、生物学有着不可分割的联系。

二、化学制药工艺学研究的内容 1 制定出药物及其工艺路线(包括仿制药物和创新药物) 研究方案 依据遴选药物周密的调查研究如药理作用 临床疗效 药物特性 已有的合成路线等 写出调查报告,并进行信息搜集工作,创造性的设计及选择出工艺路线。 2 开展实验室工艺研究 对单元反应操作方法工艺技术条件设备要求劳动保护安全生产及“三废”防治等进行考察,进行数据分析整理,完成各项工作指标,最后形成实验室工作报告 3 中试放大确定生产工艺的工业化生产线 4 试生产稳定后制定出该产品的生产工艺规程

制药工艺学重点整理

制药工艺学重点整理 第一章绪论 一、化学合成药物生产得特点; 1)品种多,更新快,生产工艺复杂; 2)需要原辅材料繁多,而产量一般不太大; 3)产品质量要求严格; 4)基本采用间歇生产方式; 5)其原辅材料与中间体不少就是易燃、易爆、有毒; 6)三废多,且成分复杂。 二、GLP、GCP、GMP、GSP; ◆GMP (Good Manufacturing Practice ):药品生产质量管理规范——生产 ◆GLP (Good Laboratory Practice ):实验室试验规范——研究 ◆GCP (Good Clinical Practice ):临床试用规范——临床 ◆GSP (Good Supply Practice):医药商品质量管理规范——流通 ◆GAP (Good Agricultural Practice):中药材种植管理规范 三、药物传递系统(DDS)分类; ◆缓释给药系统(sustained release drug deliverysystem,SR-DDS) ◆控释给药系统(controlled release drug delivery system, CR-DDS )、 ◆靶向药物传递系统(tageting drug delivery system, T-DDS)、 ◆透皮给药系统(transdermal drug delivery system ◆粘膜给药系统(mucosa drug delivery system) ◆植入给药系统(implantable drug delivery system) 第二章药物工艺路线得设计与选择 四、药物工艺路线设计得主要方法; 类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法、光学异构体拆分法;(名词解释) ◆类型反应法—指利用常见得典型有机化学反应与合成方法进行得合成设计。主要包括各 类有机化合物得通用合成方法,功能基得形成、转换,保护得合成反应单元。对于有明显类型结构特点以及功能基特点得化合物,可采用此种方法进行设计。 ◆分子对称法—有许多具有分子对称性得药物可用分子中相同两个部分进行合成。 ◆追溯求源法—从药物分子得化学结构出发,将其化学合成过程一步一步地逆向推导进行 追溯寻源得方法,也称倒推法。首先从药物合成得最后一个结合点考虑它得前驱物质就是什么与用什么反应得到,如此继续追溯求源直到最后就是可能得化工原料、中间体与其它易得得天然化合物为止。药物分子中具有C-N,C—S,C—O等碳杂键得部位,就是该分子得拆键部位,即其合成时得连接部位。 ◆模拟类推法—对化学结构复杂得药物即合成路线不明显得各种化学结构只好揣测。通过 文献调研,改进她人尚不完善得概念来进行药物工艺路线设计。可模拟类似化合物得合成方法。故也称文献归纳法。必需与已有得方法对比,并注意对比类似化学结构、化学活性得差异。 五、全合成、半合成;(名词解释) ◆全合成-化学合成药物一般由结构比较简单得化工原料经过一系列化学合成与物理处

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